

機体を上向きに押し上げる「揚力」について理系ライターのR175と初心者目線で見ていこう。

解説/桜木建二
「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。
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ライター/R175
関西のとある理系国立大出身。エンジニアの経験があり、身近な現象と理科の教科書の内容をむずびつけるのが趣味。教科書の内容をかみ砕いて説明していく。
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1.揚力

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揚力とは、読んで字の如く「揚げる(あげる)力」。検索すると、 「流体の流れと垂直の向きに働く」という説明があります。飛行機の例で見ると、流体(空気) は前後方向に流れているのに対し揚力は上下方向、 つまり空気の流れと垂直な方向です。
流体(空気)の流れが途中で方向が変えられることで発生しています。 まずは、流体の向きが変わる= 曲がった時どうなるか見ていきましょう。
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2.流体の流れが曲げられた時
「流体の流れが曲げられる」 ことが揚力発生に大きく関わっています。空気や水といった「 流体」 が流れている最中にカーブに差しかかった時何が起こるのでしょう か。
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2-1.曲がった川の流れ

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流体の流れが曲がった時の現象を整理するため、 曲がった川の流れを例に見ていきましょう。 直線部分では同じ速度で流れているとしましょう。 これがカーブに差しかかっても川の水としては直進しようとします。イラストのようなイメージ。水は川の外側を行こうとすることが想像できますね。
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2-2.外側と内側の水圧
カーブの外側は水がたくさん集まってこようとするため圧力が高く、内側は圧力が低くなります。これは曲がった川に限らず、 空気や油など他の流体でも同様。流れが途中で曲げられた場合、 そのカーブの部分では外側が圧力が高くなり内側で低くなるのです 。
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空気、水問わず流体の流れが曲がる時、外側は圧力が高く内側は低くなるぞ。なぜなら、そのまま直進しようとしてくる流体が外側に集まってくるからだ。ここまで抑えた上で3項に移ろう。
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